Material feito em laboratório pode revolucionar a energia solar

junho 25, 2024
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Material feito em laboratório pode revolucionar a energia solar


Os painéis de energia solar duram muito tempo (25 anos, em média). O problema é o seu material (silício, por exemplo), considerado ambientalmente insustentável. Uma alternativa sustentável seria a perovskita, um mineral de óxido de cálcio e titânio. Mas não dura muito. Mas os cientistas dizem que resolveram este problema. E isso poderia revolucionar a indústria de energia solar.

Cientistas dizem ter encontrado uma maneira de tornar a energia solar sustentável

  • Os painéis solares de silício duram, em média, 25 anos. Mas os materiais com os quais são feitos (silício, por exemplo) são considerados ambientalmente insustentáveis. A perovskita é vista como uma alternativa sustentável, mas não dura muito;
  • As perovskitas naturais não são comercialmente viáveis ​​porque duram apenas meses e são propensas à instabilidade química e térmica. Mas os pesquisadores dizem ter encontrado soluções para isso;
  • Os cientistas se concentraram no iodeto de formamidínio para produzir células solares de perovskita, devido às suas propriedades de absorção de luz e estabilidade térmica. E uma nova técnica que envolve a exposição de camadas de perovskita 2D ao calor acima de 60ºC resultou em perovskitas 3D “ultraestáveis”;
  • Avanços na estabilização de células solares de perovskita podem revolucionar a indústria de energia solar. E essas novas células solares de perovskita podem ser produzidas de forma mais barata que as de silício.

O uso do silício é ambientalmente insustentável por ser um recurso não renovável e finito. É raro encontrar perovskitas na natureza, mas elas podem ser sintetizadas artificialmente como um composto orgânico-inorgânico. E de uma forma que dura tanto quanto o silício, segundo os pesquisadores.

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Cientistas podem ter encontrado o ‘Santo Graal’ da energia solar

As perovskitas duram muito menos que o silício, mas os cientistas dizem que resolveram isso em laboratório (Imagem: Rice University)

As perovskitas funcionam como uma camada ativa de captação de luz, semelhante às encontradas nas atuais tecnologias solares. Mas os naturais não são comercialmente viáveis, em comparação com o silício, pois duram apenas meses. Além disso, são propensos à instabilidade química e térmica, o que pode causar problemas na produção de painéis.

“As células solares de perovskita são como o Santo Graal desta nova tecnologia de células solares. Isso ocorre porque as perovskitas podem, teoricamente, ser feitas [de formas] mais baratas do que células solares inorgânicas como o silício”, disse Isaac Metcalf, estudante de pós-graduação em ciência de materiais e nanoengenharia na Universidade Rice.

Com base em pesquisas anteriores e outros estudos recentes que buscaram melhorar a estabilidade, a equipe se concentrou no iodeto de formamidinium, um precursor na fabricação de células solares de perovskita, conhecido por suas propriedades aprimoradas de absorção de luz e estabilidade térmica.

energia eólica e solar
Novo material pode tornar a energia solar mais sustentável (Imagem: bombermoon/Shutterstock)

Eles introduziram uma forma solúvel do precursor em uma camada de perovskitas 2D e as expuseram ao calor acima de 60ºC. Esta é uma temperatura na qual a estabilidade das células solares à base de iodeto de formamidínio é conhecida por ser limitada. A exposição por um longo tempo significou que a equipe gerou perovskitas 3D “ultraestáveis”.

O estudo, publicado recentemente na revista Ciênciamarca um grande avanço na maturação das células solares de perovskita, disseram os cientistas.





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